نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران
2 دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 1114-14565، تهران- ایران
3 شرکت فناوری‌های پیشرفته ایران، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 55431- 14399، تهران-ایران
چکیده
برای بالا بردن عملکرد یک سانتریفیوژ گازی، به تثبیت یک جریان محوری درون روتور نیاز است. شبیه‌سازی کامپیوتری در دست‌یابی به جریان محوری مطلوب، اهمیت قابل‌توجهی دارد. در این پژوهش یک حلگر خاص (ICDB) موجود در نرم‌افزار اپن‌فوم برای شبیه‌سازی جریان گاز درون روتور سانتریفیوژ توسعه داده شده است. توسعه حلگرها در نرم‌افزار اپن‌فوم با توجه به قابلیت‌هایی همانند هزینه پایین و متنباز بودن آن بسیار حایز اهمیت است. برای بررسی صحت و دقت این حلگر، مطابق با مطالعه انجام شده توسط گروهی از پژوهشگران، جریان هوا با سرعت بالا روی یک صفحه تخت در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج حاصل از حلگر ICDB، نرم‌افزار فلوئنت نتایج به‌دست آمده در مطالعه آن‌ها حاکی از اعتبار و صحت حلگر ICDB
می‌باشد. سپس با استفاده از حلگر ICDB و نرم‌افزار فلوئنت شبیه‌سازی جریان گاز هگزافلوراید اورانیم درون روتور در حالت متقارن محوری با در نظر گرفتن عوامل محرک متعدد از قبیل گرادیان دمای دیواره، اختلاف دمای کپ‌ها، ورود و خروج گاز و محرک مکانیکی اسکوپ انجام شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد برای شبیه‌سازی جریان گاز هگزافلوراید اورانیم درون روتور می‌توان از حلگر ICDB در اپن‌فوم استفاده نمود.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Simulation of uranium hexafluoride gas flow inside the axisymmetric rotor using OpenFOAM software
نویسندگان [English]
- V. Ghazanfari 1
- A.A. Salehi 2
- A. Keshtkar 1
- M. H. Askari 3
- M. M. Shadma 1
1 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box:11365-8486, Tehran-Iran
2 Department of Energy Engineering, Sharif University of Technology, P.O.Box: 14565-1114, Tehran-Iran
3 Advanced Technology Company of Iran, AEOI, P.O.Box: 14399-55431, Tehran-Iran
چکیده [English]
To increase the performance of a gas centrifuge, it is necessary to stabilize an axial flow inside the rotor. For this purpose, computer simulation is an effective method. In the present work, a specific solver (ICDB) was developed in OpenFOAM to simulate the gas flow in the rotor. Creating a solver is important because OpenFOAM is free and open-source software. According to a study carried out by a research group, high-speed airflow is considered on a flat plate to assess the accuracy of this solver. To validate the ICDB, the results are compared with those of Fluent software and other researchers. It is found that the results corresponding to ICDB solver are in good agreement with other effects. Moreover, using the ICDB solver and the fluent software, the uranium hexafluoride gas flow inside the axisymmetric rotor was simulated considering different drives such as the thermal drive (wall and caps) and the mechanical drive (scoop). The obtained results show that the developed solver in OpenFOAM can simulate the uranium hexafluoride gas flow inside the rotor.
کلیدواژه‌ها [English]
- Gas centrifuge
- Gas flow simulation
- OpenFOAM
- Uranium hexafluoride
)